[发明专利]一种钢包低碳工作衬砖

说明书

本发明公开了一种钢包低碳工作衬砖，是由原料50～70wt%的刚玉颗粒，2～10wt%的镁砂颗粒，15～22wt%的刚玉细粉，2～6wt%的氧化镁微粉，1～5wt％的活性氧化铝微粉，0.5～3wt％的石墨粉，0.2～0.5wt％的碳化硅粉，1～3wt％的氧化镧粉，0.4～0.7wt％的金属铝粉，0.2～0.5wt％的金属钛粉，4～9wt%的铝钙渣粉制备而成：首先将除铝钙渣粉外的所有原料混合后干压成砖坯后放入内腔长、宽、高尺寸均比砖坯的尺寸大5%的石墨坩埚内，并在石墨坩埚外包裹隔热纤维棉；将熔融成液态的铝钙渣粉浇注到石墨坩埚内，并迅速盖上纤维板盖，自然冷却至室温后脱除石墨坩埚，即得到成品钢包低碳工作衬砖。本发明制备的钢包低碳工作衬砖无需使用树脂结合剂，环境友好，不会对环境造成污染。

技术领域

本发明涉及耐火材料，尤其是涉及一种钢包低碳工作衬砖。

背景技术

随着炉外精炼和连铸技术的发展，钢包由原来功能单一的盛装钢水容器逐渐转变为功能复杂的炉外钢水精炼设备。钢水在钢包内停留时间的延长和出钢温度的提高使得钢包的工作环境变得更加苛刻。为适应钢包工作环境的改变，国内钢包普遍采用了铝镁碳砖等碳复合耐火材料。使用时发现采用铝镁碳砖等作内衬的钢包一方面热传导率高，钢水温度下降快，不利于连铸生产顺利进行，另一方面，含碳制品对钢水增碳作用明显，不适应冶炼低碳钢和洁净钢。因此，近年来，钢包碳复合内衬材料逐渐向低碳化方向发展。

低碳碳复合耐火材料由于自身热导率和总碳含量下降、能有效降低对钢水的增碳等优越性而受到各界的高度关注，成为钢包用碳复合耐火材料新的发展焦点。

目前冶炼硅钢、桥梁钢、汽车板钢等超低碳钢时，必须经过VD炉在真空条件下精炼，同时对钢包底部吹氩搅拌，通过LF炉电弧加热、炉内还原气氛、造白渣精炼、气体搅拌等步骤，需要强化热力学和动力学条件、脱硫、合金化、升温等，因此熔渣碱度范围大，钢水和炉渣的温度更高，钢水在钢包内的滞留时间延长，热震性强，搅拌力大，这些因素都会使钢包内衬的损坏加剧。研究表明：单纯降低碳复合耐火材料中的碳含量会导致材料的抗渣性、抗热震性及抗冲刷性恶化；同时现有的钢包低碳碳复合耐火材料不仅需要使用树脂作为结合剂（会造成环境污染），而且其抗渣性、抗热震性、抗冲刷性依旧薄弱，使用寿命低（一般为115次左右），不能完全满足钢包精炼生产的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能满足钢包精炼生产要求的钢包低碳工作衬砖，该低碳工作衬砖无需树脂结合剂，环境友好。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的钢包低碳工作衬砖，是由原料刚玉颗粒、镁砂颗粒、刚玉细粉、氧化镁微粉、活性氧化铝微粉、石墨粉、碳化硅粉、氧化镧粉、金属铝粉、金属钛粉和铝钙渣粉按照下述质量百分比配方和方法制备而成：

原料配方：

50～70wt%的刚玉颗粒，2～10wt%的镁砂颗粒，15～22wt%的刚玉细粉，2～6wt%的氧化镁微粉，1～5wt％的活性氧化铝微粉，0.5～3wt％的石墨粉，0.2～0.5wt％的碳化硅粉，1～3wt％的氧化镧粉，0.4～0.7wt％的金属铝粉，0.2～0.5wt％的金属钛粉，4～9wt%的铝钙渣粉；

制备方法：

第一步，将原料中的氧化镁微粉、活性氧化铝微粉、石墨粉、碳化硅粉、氧化镧粉、金属铝粉和金属钛粉预混均匀，再与原料刚玉颗粒、镁砂颗粒及刚玉细粉混合均匀，得到混合料；

第二步，将混合料在50MPa压力下干压成砖坯后放入石墨坩埚内，其中石墨坩埚的内腔长、宽、高尺寸均比砖坯的尺寸大5%；并在石墨坩埚外包裹隔热纤维棉；

第三步，将熔融成液态的铝钙渣粉浇注到石墨坩埚内，并迅速盖上纤维板盖，自然冷却至室温后脱除石墨坩埚，得到成品钢包低碳工作衬砖。

所述熔融铝钙渣粉的温度为1500~1600℃。